无传感器的带钢分切机张力控制系统.pdf

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1、《电气自动化}2010年第32卷第4期电气传动和自动控制ElectricDrive&AutomaticControl无传感器的带钢分切机张力控制系统江南大学电气自动化研究所(江苏无锡214122)惠晶何辉摘要：为解决传统带钢分切机分切精度低、存在卷边的缺点，提出一种无传感器的张力控制系统，实现了分切工艺参数的柔性化调整。剪切辊的喂料和出料均采用伺服电机构成主一从牵引模式，通过控制主一从牵引电机之间的速差，可以间接控制分切张力，实现了无传感器的高精度恒张力控制。卷取轴电机采用交流电机变频驱动的线速度闭环控制系统，通

2、过位置传感器和卷径模型实现卷取过程的张力控制。系统适用于剪切厚度0．15～0．35mm、宽度45mm的不锈钢带，将其分切为2～4mm的窄带，最大分切速度60m／min。实际运行证明：新系统具有控制精度高，分切质量好，稳定可靠的优点。关键词：分切机无张力传感器伺服电机张力控制不锈钢带[中图分类号]TM921；TP273【文献标识码】B【文章编号]1000—3886(2010)04—0008．04TensionControlSystemwithoutSensorforStainlessSteelStripSlitti

3、ngMachine(JiangnanUniversity，，eofElectricAutomation,WuxiJiangsu214122，China)HuiJingHeHuiAbstract：Tosolvetheshortcomingsoflowslittingaccuracyandedgescurlofthetraditionalslitter，thepaperproposedatensioncontrolsystemwithoutsensoronthebasisofanalysisingprocessoft

4、heslitter．Itrealizedtheflexibleadjustmentoftheslittingparameters．Thema-terialsfeedinganddischargingofcuttingrollsusedservomotortoformmaster-slavepullingmode．Bycontrollingthedifferenceofspeedbetweenthemaster-slavepullingmotor，itcanindirectlycontroltheslittingt

5、ension．Itrealizedhigh-precisionconstanttensioncontrolwithoutsensor．Reelingaxismotoradoptsclosed—loopofspeedcontrolsystemthatwasACmotordfivedbyinverter．Throughthepositionsensorandrolldiametermodeltoachievethetensioncontrolofthereelingprocess．Thissystemissuitab

6、leforcuttingstainlesssteelbandofthethickness0．15—0．35mmandthewidthof45ram，cutsitintothenarrowbandof2-4mmandthemaximumslittingspeedis60m／min．Theactualoperationprovesthatthenewsystemhastheadvantagesofhighcontrolprecision，goodslittingquality，stabilityandreliabli

7、ty．Keywords：slittertensionsensorlessservomotortensioncontrolstainlesssteelbandO引言统的机械传动系统和变频控制的收卷系统。机械系统采用同轴传分切机的主要功能是将宽幅的成卷料材，如卷筒纸、塑料薄动，机械磨损非常严重，维护费用很高。变频控制系统是在机械传动的基础上进行改进，可以实现卷径的实时计算，克服了机械收卷膜、金属箔材等分切成适用料材。由于分切材料的物理特性和工艺要求不相同，分切机的设计方法也就存在差异。分切过程中，张磨损的弊端，延长了

8、设备使用寿命。分切机恒张力控制分为直接张力控制、间接张力控制和复合力的控制精度直接关系到产品的收卷质量，张力波动会导致扭曲、控制三种方式。直接张力控制采用张力传感器，测取生产线的实时变形等弊病；张力太大会增加机器负荷并容易使料材崩断；而张力张力信号，并转化为相应的数字信号，反馈给运算单元和给定信号太小会使料材松散。因此为了保持恒张力恒线速度卷取收卷，提高产品质量和生产效率